发明名称 机器人移动平台及其移动感测方法
摘要 本发明提出一种机器人移动平台及其移动感测方法,其系利用两个相互垂直之全向米轮计模组以及一磁性感测模组,侦测移动平台于平面运动时之运动状态,再透过一讯号处理装置计算出移动平台之位置、速度、角位置及角速度。
申请公布号 TWI290881 申请公布日期 2007.12.11
申请号 TW094146492 申请日期 2005.12.26
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 叶赐旭;陈孟群;曾国师;杜茂枫
分类号 B25J5/00(2006.01);B25J13/08(2006.01) 主分类号 B25J5/00(2006.01)
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路171号2楼
主权项 1.一种机器人移动平台,包括: 一平台主体; 至少一全向米轮计模组,设置于该平台主体上,其 中该每一全向米轮计模组,包括: 一全向轮;以及 一旋转编码器,系根据该全向轮之旋转作动,输出 一脉波讯号; 一磁性感测模组,设置于该平台主体上,系根据地 磁变动量强度,输出一位元讯号;以及 一讯号处理装置,用以处理该脉波讯号及该位元讯 号。 2.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该平台主体上系设置有复数个转动轮。 3.如申请专利范围第2项所述之机器人移动平台,其 中该平台主体上系设置有一动力驱动装置,用以驱 动该复数个转动轮进行转动。 4.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该每一全向米轮计模组包括一弹性元件,用以缓 冲该全向轮于转动时接触地面所造成之震动。 5.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该磁性感测模组系为一电子罗盘。 6.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该讯号处理装置包括: 至少一解码器,系对该脉波讯号进行解码计算以产 生一计数讯号;以及 一位置计算单元,系对该计数讯号进行位置计算以 产生一位置讯号。 7.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该讯号处理装置包括: 至少一解码器,系对该脉波讯号进行解码计算以产 生一计数讯号; 至少一差分器,系对该计数讯号进行差分计算以产 生一差分讯号;以及 一速度计算单元,系对该差分讯号进行速度计算以 产生一速度讯号。 8.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该讯号处理装置包括: 至少一解码器,系对该位元讯号进行解码计算以产 生一数位讯号;以及 一角位置计算单元,系对该数位讯号进行角位置计 算以产生一角位置讯号。 9.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台,其 中该讯号处理装置包括: 至少一解码器,系对该位元讯号进行解码计算以产 生一数位讯号; 至少一差分器,系对该数位讯号进行差分计算以产 生一差分讯号;以及 一角速度计算单元,系对该差分讯号进行角速度计 算以产生一角速度讯号。 10.如申请专利范围第1项所述之机器人移动平台, 其中该讯号处理装置包括一中央控制单元,用以监 控该平台主体之动作状况。 11.一种机器人移动平台之移动感测方法,包括下列 步骤: 提供一第一全向米轮计模组及一第二全向米轮计 模组; 对该第一全向米轮计模组所输出之脉波讯号及该 第二全向米轮计模组所输出之脉波讯号,分别进行 一解码计算以产生一第一计数讯号及一第二计数 讯号; 对该第一计数讯号及该第二计数讯号,进行一位置 计算以产生一位置讯号; 对该第一计数讯号及该第二计数讯号,进行一差分 计算以产生一第一差分讯号及一第二差分讯号;以 及 对该第一差分讯号及该第二差分讯号,进行一速度 计算以产生一速度讯号。 12.如申请专利范围第11项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,更包括下列步骤: 提供一磁性感测模组; 对该磁性感测模组所输出之位元讯号,进行一解码 运算以产生一数位讯号; 对该数位讯号,进行一角位置计算以产生一角位置 讯号; 对该数位讯号,进行一差分计算以产生一差分讯号 ;以及 对该差分讯号,进行一角速度计算以产生一角速度 讯号。 13.如申请专利范围第12项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该第一全向米轮计模组、该 第二全向米轮计模组及该磁性感测模组系设置于 一平台主体上。 14.如申请专利范围第13项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该第一全向米轮计模组及该 第二全向米轮计模组系相互垂直。 15.如申请专利范围第13项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该磁性感测模组系为一电子 罗盘。 16.如申请专利范围第13项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该平台主体上系设置有一讯 号处理装置,用以接收该第一全向米轮计模组所输 出之脉波讯号、该第二全向米轮计模组所输出之 脉波讯号及该磁性感测模组所输出之位元讯号。 17.如申请专利范围第16项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该讯号处理装置包括至少一 解码器、至少一差分器、一位置计算单元、一速 度计算单元、一角位置计算单元、一角速度计算 单元以及一中央控制单元。 18.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该解码器系用以提供该解码 运算。 19.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该差分器系用以提供该差分 运算。 20.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该位置计算单元可计算该平 台主体之位置。 21.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该速度计算单元可计算该平 台主体之速度。 22.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该角位置计算单元可计算该 平台主体之角位置。 23.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该角速度计算单元可计算该 平台主体之角速度。 24.如申请专利范围第17项所述之机器人移动平台 之移动感测方法,其中该中央控制单元系用于接收 该位置讯号、该速度讯号、该角位置讯号及该角 速度讯号,以监控该平台主体之动作状况。 图式简单说明: 图一为本发明较佳实施例之全向米轮计模组之立 体分解图。 图二为本发明较佳实施例之全向米轮计模组之立 体组合图。 图三为本发明较佳实施例之全向米轮计模组于独 立运作时之讯号处理流程图。 图四为本发明较佳实施例之两个全向米轮计模组 同时搭配运作之讯号处理流程图。 图五为本发明较佳实施机器人移动平台之示意图 。 图六为本发明较佳实施例机器人移动平台之之讯 号处理流程图。
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